CN111388275B - 一种下肢肌肉康复训练器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种康复训练器,具体是涉及到一种下肢肌肉康复训练器,包括依次连接的底座、支撑柱和支架,支撑柱相互平行设置有两根,两根支撑柱上设置有外骨骼训练机构,支架上朝向底座设置有伸缩套杆,伸缩套杆包括从大至小依次套接的套管Ⅰ、套管Ⅱ、套管Ⅲ和套管Ⅳ,套管Ⅰ顶部与支架固定连接,套管Ⅱ上固定设置有躯干束缚机构,套管Ⅳ端部设置有定位块Ⅰ,套管Ⅱ靠近底座一端设置有与定位块Ⅰ可拆卸连接的定位块Ⅱ,底座上设置有与定位块Ⅰ对应配合的定位孔,支架上朝向底座设置有驱动机构Ⅱ,驱动机构Ⅱ输出端与躯干束缚机构连接,躯干束缚机构配合伸缩套杆和驱动机构Ⅱ,便于患者对接,保证稳定性,同时提供肌肉康复训练和闭链运动训练。
Description
技术领域
本发明属于一种康复训练器,具体是涉及到一种下肢肌肉康复训练器。
背景技术
随着我国人口老龄化进程的加速,在老龄人口中有大量脑血管疾病的患者,如颅脑损伤、脑卒中等,另外关节功能的退化导致行动不便进一步引发其他健康问题也是老龄人群面临的难题。对于中枢神经系统受损或者骨科术后尤其是关节相关手术后而遗留有下肢运动功能障碍的患者,长期卧床制动或处于少动的状态,易导致肢体尤其是下肢肌肉运动功能减弱或严重退化,科学合理的运动康复锻炼是上述问题的有效解决办法。
对于肌肉的运动功能恢复,大致分为三个过程:疾病早期阶段,往往是肌无力或肌肉运动功能严重减退的状态,此时患者不能完成自主的肢体功能性运动,需要医务人员“手把手”、“一对一”对患者的受损肢体进行被动运动,或借由一些助力装置来完成;随着肌肉力量和功能的恢复,中期阶段患者可以自主完成肢体的运动,但是力量仅能抵抗肢体重力的影响而进行一些全关节的活动,这对于维持关节活动范围及恢复肌肉协调性等方面均有积极作用;恢复期的患者肌肉功能进一步恢复,患者需通过抗阻训练进一恢复肌力,重要的是此阶段还需要重点恢复其功能,即:运动过程中肌群之间的协调性,那么对于肌肉训练时的方向,阻抗力量及活动的范围等均有相应的要求,才能保证最佳疗效且不在运动中受伤。
但在临床操作中,对于肌肉功能恢复三个阶段的康复往往通过“纯手工”或者借助一些不同部位的康复仪器组合起来使用,大多数情况下都是一半使用仪器,一半依靠康复师手动帮助或提供阻力运动等方式完成,且往往由于没有强有力的防护装置,而导致患者和医护人员由于担心二次损伤而在训练中比较保守。通过护理人员来辅助、指导康复锻炼,存在人工护理费时、费力的缺陷,实际普及治疗的效果并不理想,且长期进行人工护理,费用高昂。通过技术检索,发现有一些用于下肢康复训练的装置,但现有装置一般存在如下缺陷:小型肢体康复设备只能进行单关节的往复运动,且一台设备无法适应不同体型患者的需要,训练效果不理想;几个设备的组合使用无法准确提供助力、阻力训练模式;坐位及卧位体态下训练的装置不能完全适用下肢负重功能的提高,而少见站立提供下肢功能训练的仪器,不便于为患者提供保护,尤其是早期平衡功能较差易发生跌倒伤害的患者;外骨骼式下肢训练机器人是一种自动化程度高的康复训练仪器,国内外都在进行相关的技术攻关,目前对于医院和患者而言,存在技术不够成熟,购买和治疗费用高昂等缺点,不能满足实际应用的需要,不利于康复训练技术的推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可适应不同训练模式的下肢肌肉康复训练器。
本发明的内容包括依次连接的底座、支撑柱和支架,所述支撑柱相互平行设置有两根,两根支撑柱上设置有外骨骼训练机构,所述支架上朝向底座设置有伸缩套杆,伸缩套杆包括从大至小依次套接的套管Ⅰ、套管Ⅱ、套管Ⅲ和套管Ⅳ,所述所述套管Ⅰ顶部与支架固定连接,套管Ⅱ上固定设置有躯干束缚机构,所述套管Ⅳ端部设置有定位块Ⅰ,套管Ⅱ靠近底座一端设置有与定位块Ⅰ可拆卸连接的定位块Ⅱ,所述底座上设置有与定位块Ⅰ对应配合的定位孔,所述支架上朝向底座设置有驱动机构Ⅱ,所述驱动机构Ⅱ输出端与躯干束缚机构连接。
更进一步地,所述底板上还设置有定位块Ⅰ与定位孔配合后限制定位块Ⅰ位置的滑动卡板。
更进一步地,其中一根支撑柱可沿底座和支架向另一支撑柱相对靠近或远离,所述外骨骼训练机构包括依次连接且长度可伸缩的大腿机构和小腿机构,大腿机构、小腿机构分别位于胯部和膝盖处可拆卸设置有胯部绑带和膝盖绑带,大腿机构通过滑块滑动设置在支撑柱上,支撑柱上设置有驱动外骨骼训练机构沿支撑柱上下运动的驱动机构Ⅰ,所述驱动结构Ⅰ输出端与滑块固定连接。
更进一步地,所述胯部绑带和膝盖绑带上设置有卡块,所述大腿机构和小腿机构对应位置设置有卡槽,卡块滑入卡槽完成固定,或者,所述胯部绑带和膝盖绑带上设置有铁块,所述大腿机构和小腿机构对应位置设置有电磁铁,开启电磁铁,吸住铁块完成固定。
更进一步地,所述大腿机构包括伸缩杆Ⅰ和电机Ⅰ,所述电机Ⅰ固定设置在滑块上,且朝向另一支撑柱设置,所述伸缩杆Ⅰ一端与电机Ⅰ输出轴固定连接。
更进一步地,所述大腿机构还包括电机Ⅱ、转动块和转轴,所述电机Ⅱ固定设置在伸缩杆Ⅰ另一端,且朝向底座设置,所述转动块与伸缩杆Ⅰ通过转轴转动连接,转轴上设置有从动齿轮,电机Ⅱ的输出轴设置有与从动齿轮啮合的主动齿轮。
更进一步地,所述小腿机构包括伸缩杆Ⅱ、电机Ⅲ、脚托和电机Ⅵ,所述电机Ⅲ固定设置在转动块上,且朝向另一支撑柱设置,所述伸缩杆Ⅱ一端与电机Ⅲ输出轴固定连接,所述电机Ⅵ设置在伸缩杆Ⅱ底部,且朝向另一支撑柱设置,所述脚托与电机Ⅵ输出轴固定连接。
本发明还包括阻力机构,所述阻力机构包括设置在滑块底部的安装盒,所述安装盒内平行设置有两个导向套筒,导向套筒内设置有拉簧,两根拉簧伸出导向套筒一端连接有连接筒,拉簧一端与安装盒固定连接,另一端与连接筒固定连接,所述连接筒内设置有插销,所述伸缩杆Ⅰ与插销对应设置有设置有配合块,配合块上设置有与插销对应的插孔。
本发明还包括下肢侧方外展内收机构,下肢侧方外展内收机构包括设置在伸缩杆Ⅰ和/或伸缩杆Ⅱ上的方形波纹管以及曲柄摇杆机构,伸缩杆Ⅰ和/或伸缩杆Ⅱ通过方形波纹管分割为两节且通过方形波纹管连成一体,所述曲柄摇杆机构的机架设置在上节伸缩杆Ⅰ和/或伸缩杆Ⅱ上,摇杆背离机架一端设置与下节伸缩杆Ⅰ和/或伸缩杆Ⅱ铰接,机架上还设置有驱动曲柄转动的电机V。
更进一步地,所述底座位于外骨骼训练机构前侧滑动设置有垫片。
本发明的有益效果是,
本发明可以提供下肢肌肉康复训练和下肢闭链运动训练,扩大了下肢康复患者的单关节功能训练的需要;躯干束缚机构配合伸缩套杆和驱动机构Ⅱ,既便于患者与训练器的对接,同时保证训练时躯干束缚机构的稳定性;还可在做下肢闭链运动训练时随患者的背部下移或上升,实现患者负重下蹲训练,在进行下肢行走、侧方外展内收和旋内旋外运动训练时,伸缩套管的套管Ⅲ和套管Ⅳ收于套管Ⅱ内,防止套管Ⅲ和套管Ⅳ阻碍躯干束缚机构的穿戴便利性以及防止套管Ⅲ和套管Ⅳ阻碍下肢向后行走时的训练,在进行下肢闭链训练时,套管Ⅲ和套管Ⅳ伸出,且与底座连接,提高躯干束缚机构的稳定性,分担驱动机构Ⅱ所承受的弯曲力,同时,躯干束缚机构同时对患者提供实时的保护及躯干直立体位的纠正;本发明提供下肢整体负重位运动,进行下肢肌肉康复训练,更接近真实的下肢运动功能;
本发明将两个外骨骼训练机构滑动设置在两根支撑柱上,以适配不同腿长的患者进行训练,两根支撑柱可相对靠近或远离,适配不同臀宽的患者进行训练,外骨骼训练机构包括依次连接且长度可伸缩的大腿机构和小腿机构,可适应不同大腿长和小腿长的患者,以此适应不同体型的患者,提高训练器的适应能力以及绑缚后的稳定性,提高康复训练效果;
本发明外骨骼训练机构分别通过电机Ⅰ、电机Ⅲ实现下肢行走训练,通过电机Ⅱ实现旋内旋外运动、通过电机V和电机Ⅵ分别实现腿部或脚掌的外展内收运动,适应患者的不同康复期的使用需求,训练方式和活动范围可通过控制各电机的工作顺序、转动角度和转动方向精准控制,实现下肢功能的精准康复,同时也扩大了下肢康复患者的单关节功能训练的需要;
设置阻力机构,且阻力机构便于对接和分离,可以提供下肢功能的康复训练所需要的抗阻运动和助力运动,可适应患者的不同康复期的使用需求;
在底座位于外骨骼训练机构前侧滑动设置垫片,可在下肢闭链训练时,将患者整体重量着力于垫片上,确保外骨骼训练机构的稳定性,使本发明可以用于超早期患者的适应性训练亦可用于后期患者下肢功能的提高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中A处的局部放大图。
图3为阻力机构结构示意图。
图4为本发明中外骨骼训练机构主视图。
图5为图4中B处的局部放大图。
图6为图4中C处的局部放大图。
图7为本发明中外骨骼训练机构左视图。
图8为本发明进行下肢肌肉康复训练时的结构示意图。
图9为本发明进行下肢闭链运动时的结构示意图。
图10为本发明中伸缩套杆的结构示意图。
在图中,1、底座;2、支撑柱;3、外骨骼训练机构;31、大腿机构;311、伸缩杆Ⅰ;312、电机Ⅰ;313、电机Ⅱ;314、转动块;315、转轴;316、从动齿轮;317、主动齿轮;32、小腿机构;321、伸缩杆Ⅱ;322、电机Ⅲ;323、脚托;324、电机Ⅵ;33、方形波纹管;34、曲柄摇杆机构;341、机架;342、摇杆;343、曲柄;344、连杆;345、电机V;4、胯部绑带;5、膝盖绑带;6、卡块;7、卡槽;8、滑块;81、螺母;9、驱动结构Ⅰ;91、电机Ⅳ;92、螺杆;93、轴承;10、支架;101、滑槽;11、驱动机构Ⅱ;12、躯干束缚机构;121、背部固定板;1211、固定块;122、上肢绑带;123、腹部绑带;13、把手;14、显示器;15、卡扣;16、垫片;17、阻力机构;171、安装盒;172、导向套筒;173、拉簧;174、连接筒;175、插销;176、配合块;177、插孔;18、伸缩套杆;181、套管Ⅰ;182、套管Ⅱ;1821、定位块Ⅱ;183、套管Ⅲ;184、套管Ⅳ;1841、定位块Ⅰ;19、定位孔;191、滑动卡板。
具体实施方式
如图1-10所示,包括依次连接的底座1、支撑柱2和支架10,所述支撑柱2相互平行设置有两根,两根支撑柱2上设置有外骨骼训练机构3,所述支架10上朝向底座1设置有伸缩套杆18,伸缩套杆18包括从大至小依次套接的套管Ⅰ181、套管Ⅱ182、套管Ⅲ183和套管Ⅳ184,所述所述套管Ⅰ181顶部与支架10固定连接,套管Ⅱ182上固定设置有躯干束缚机构12,所述套管Ⅳ184端部设置有定位块Ⅰ1841,套管Ⅱ182靠近底座1一端设置有与定位块Ⅰ1841可拆卸连接的定位块Ⅱ1821,所述底座1上设置有与定位块Ⅰ1841对应配合的定位孔19,所述支架10上朝向底座1设置有驱动机构Ⅱ11,所述驱动机构Ⅱ11输出端与躯干束缚机构12连接。
本发明设置躯干束缚机构12,便于行动不便或下肢瘫痪者进行康复训练,所述支架10上朝向底座1设置有驱动机构Ⅱ11,配合外骨骼训练机构3进行下肢肌肉康复训练,而通过驱动机构Ⅱ11驱动躯干束缚机构12上下运动,即可进行下肢闭链运动训练,通过设置伸缩套杆18,可有效承受躯干束缚机构12向后的力,分担驱动机构Ⅱ11的输出轴所负担的弯曲力,同时,伸缩套杆18在训练时可通过定位块Ⅰ1841与底板1上的定位孔19连接,更有效承受躯干束缚机构12向后的力,提高结构稳固性,同时,躯干束缚机构12可通过驱动机构Ⅱ11驱动上下,完成下肢闭链运动训练,而在训练前,行动不便或下肢瘫痪者穿戴躯干束缚机构12时,将套管Ⅲ183和套管Ⅳ184收缩至套管Ⅰ181和套管Ⅱ182内,并将定位块Ⅰ1841和定位块Ⅱ1821相互固定,行动不便或下肢瘫痪者乘坐轮椅进入两根支撑柱2之间,通过驱动机构Ⅱ11下移躯干束缚机构12,进入轮椅与患者背部之间,完成躯干束缚机构12的穿戴,最后通过驱动机构Ⅱ11上移将行动不便或下肢瘫痪者吊起,进行训练,吊起后,进行肌肉康复训练时定位块Ⅰ1841和定位块Ⅱ1821保持对接,使套管Ⅲ183和套管Ⅳ184收缩至套管Ⅰ181和套管Ⅱ182内,避免影响到患者向后行走时的训练,在进行下肢闭链运动训练时,即可通过定位块Ⅰ1841与定位孔19配合,将套管Ⅳ184与底板1连接,通过设置伸缩套杆18,既可提供安全可靠的防护,又便于患者与训练器的对接,本实施例中,伸缩套杆18以及定位孔19沿躯干束缚机构12宽度方向设置有两组,其中,躯干束缚机构12包括硬质的背部固定板121与设置在背部固定板121的上肢绑带122和腹部绑带123,上肢绑带122和腹部绑带123设置有卡扣15,患者位于轮椅上时,控制驱动机构Ⅱ11向下运动,直到背部固定板121位于患者的背部位置,通过卡扣15将腹部绑带123固定在患者腹部,再通过卡扣15穿过腋下固定在患者胸腔部位,上肢绑带122和腹部绑带123可以为胸前固定带和腰带,为患者提供舒适和安全的防护,在固定完成后,控制驱动机构Ⅱ11向上运动,直到患者胯部与大腿机构31上部平齐,提供安全的下肢康复训练,本实施例中,驱动机构Ⅱ11可以为气缸或者液压缸。
所述底板1上还设置有定位块Ⅰ1841与定位孔19配合后限制定位块Ⅰ1841位置的滑动卡板191。
其中,外骨骼训练机构3包括依次连接的大腿机构31和小腿机构32,所述大腿机构31包括伸缩杆Ⅰ311和电机Ⅰ312,所述电机Ⅰ312固定设置在滑块8上,且朝向另一支撑柱2设置,所述伸缩杆Ⅰ311一端与电机Ⅰ312输出轴固定连接。
所述大腿机构31还包括电机Ⅱ313、转动块314和转轴315,所述电机Ⅱ313固定设置在伸缩杆Ⅰ311另一端,且朝向底座1设置,所述转动块314与伸缩杆Ⅰ311通过转轴315转动连接,转轴315上设置有从动齿轮316,电机Ⅱ313的输出轴设置有与从动齿轮316啮合的主动齿轮317。所述小腿机构32包括伸缩杆Ⅱ321、电机Ⅲ322、脚托323和电机Ⅵ324,所述电机Ⅲ322固定设置在转动块314上,且朝向另一支撑柱2设置,所述伸缩杆Ⅱ321一端与电机Ⅲ322输出轴固定连接,所述电机Ⅵ324设置在伸缩杆Ⅱ321底部,且朝向另一支撑柱2设置,所述脚托323与电机Ⅵ324输出轴固定连接,患者的髋关节和膝关节分别在电机Ⅰ312和电机Ⅲ322的所在的轴线上,电机Ⅰ312和电机Ⅲ322工作,带动患者大腿和小腿屈伸,提供向前或向后行走的训练,伸缩杆Ⅰ311和伸缩杆Ⅱ321通过电机Ⅲ322处为模仿人膝关节,患者的踝关节在电机Ⅵ324的轴线上,可带动脚踝上抬和下抬。
为了提供下肢旋内旋外的运动训练,所述大腿机构31还包括电机Ⅱ313、转动块314和转轴315,所述电机Ⅱ313固定设置在伸缩杆Ⅰ311另一端,且朝向底座1设置,所述转动块314与伸缩杆Ⅰ311通过转轴315转动连接,转轴315上设置有从动齿轮316,电机Ⅱ313的输出轴设置有与从动齿轮316啮合的主动齿轮317,电机Ⅱ313工作,带动转动快314、伸缩杆Ⅱ321以及脚托323进行旋内或旋外侧的旋转,提供患者旋内旋外的运动训练。
本发明还包括下肢侧方外展内收机构,下肢侧方外展内收机构包括设置在伸缩杆Ⅰ311和/或伸缩杆Ⅱ321上的方形波纹管33以及曲柄摇杆机构34,伸缩杆Ⅰ311和/或伸缩杆Ⅱ321通过方形波纹管33分割为两节且通过方形波纹管33连成一体,所述曲柄摇杆机构34的机架341设置在上节伸缩杆Ⅰ311和/或伸缩杆Ⅱ321上,摇杆342背离机架341一端设置与下节伸缩杆Ⅰ311和/或伸缩杆Ⅱ321铰接,机架341上还设置有驱动曲柄343转动的电机V345,工作时,电机V345驱动曲柄343呈圆周转动或者摆动,其连杆344带动摇杆342小幅度摆动,实现患者下肢侧方外展内收训练。
外骨骼训练机构3可实现患者下肢行走、侧方外展内收和旋内旋外运动训练,且分别通过电机进行驱动,训练方式和活动范围可通过控制各电机的工作顺序、转动角度和转动方向精准控制,实现下肢功能的精准康复,电机的控制可通过程序设定固定运动轨迹和运动顺序,也可以通过操作者手动控制,现场指导,同时也扩大了下肢康复患者的单关节功能训练的需要。
外骨骼训练机构3配合躯干束缚机构12,可进行下肢闭链运动训练,首先将脚托323前移至垫片16位置,使患者身体重量通过垫片16受力,在控制躯干束缚机构12和外骨骼训练机3构协同配合,实现患者下蹲训练,且下蹲过程中髋、膝、踝关节活动的角度通过各电机可调可控,另外躯干束缚机构12通过伸缩套杆18下滑以适应下蹲高度的同时对患者提供实时的保护及躯干直立体位的纠正,以保证训练效果。
其中,垫片16滑动设置在底座1上,且位于外骨骼训练机构3的前侧,滑动设置可有效避免外骨骼训练机构3进行屈伸训练时,阻碍脚托323的活动。。
本发明还包括阻力机构17,所述阻力机构17包括设置在滑块8底部的安装盒171,所述安装盒171内平行设置有两个导向套筒172,导向套筒172内设置有拉簧173,两根拉簧173伸出导向套筒172一端连接有连接筒174,拉簧173一端与安装盒171固定连接,另一端与连接筒174固定连接,所述连接筒174内设置有插销175,所述伸缩杆Ⅰ311与插销175对应设置有设置有配合块176,配合块176上设置有与插销175对应的插孔177,当患者进行后期下肢功能的提高时,可进行抗助训练,本实施例时,电机Ⅲ322具有抱闸功能,是大腿机构31和小腿机构32呈直线状态,抗阻训练时,将插销175插入插孔177内,使伸缩杆Ⅰ311在绕电机Ⅰ312主动转动时,受到拉簧173的拉力,进而进行抗阻训练;在进行助力训练时,仅需将插销175沿连接筒174轴线滑动,断开与插孔177的连接即可,对接和分离及其方便快捷,其中,拉簧173设置在导向套筒172内,并通过安装盒171固定在滑块8的底部,提高结构稳定性和使用效果。
其中一根支撑柱2可沿底座1和支架10向另一支撑柱2相对靠近或远离,具体地,底座1上设置有滑动槽、该支撑柱2底部设置在滑动槽内,且仅能沿滑动槽方向滑动,滑动槽或支撑柱2底部可设置锁定装置,锁定装置可以为螺纹或者卡扣固定,同样的,支架10上对应位置设置有滑槽101,支撑柱2顶部设置在滑槽101内,且仅能沿滑动槽方向滑动,滑槽101或支撑柱2顶部也可以设置锁定装置,以此调节两个外骨骼训练机构3的宽度,适应不同臀宽的患者,所述外骨骼训练机构3包括依次连接且长度可伸缩的大腿机构31和小腿机构32,以适应不同腿长的患者,提高训练器的适应能力以及绑缚后的稳定性,提高康复训练效果,两组外骨骼训练机构3通过驱动机构Ⅰ9进行上下驱动,提高自动化,驱动机构Ⅰ9具体包括设置在支撑柱2上的电机Ⅳ91和与电机Ⅳ91连接的螺杆92,螺杆92两端部为圆轴,且通过轴承93与支撑柱2固定连接,其中,螺杆92沿支撑柱的高度方向设置,外骨骼训练机构3通过滑块8滑动设置在支撑柱2上,且滑块8上固定连接有与螺杆92螺接的螺母81,当患者移动到两根支撑柱2之间时,操作者可通过控制器控制电机Ⅳ91工作,驱动螺杆92旋转,滑块8以及外骨骼训练机构3沿支撑柱2的高度方向上下运动,所述驱动机构Ⅰ9还可以为气缸或者液压缸。其中大腿机构31、小腿机构32分别位于胯部和膝盖处可拆卸设置有胯部绑带4和膝盖绑带5,在使用康复训练器前,可首先将胯部绑带4和膝盖绑带5绑缚到患者的胯部和膝盖部,再进行训练时将其安装至对应的大腿机构31、小腿机构32上即完成康复训练器和患者的对接,极大的提高了康复训练器与患者的对接难度,提高患者的接受度。
所述胯部绑带4和膝盖绑带5上设置有卡块6,所述大腿机构31和小腿机构32对应位置设置有卡槽7,卡块6滑入卡槽7完成固定,具体地,卡槽7可以为开口在上侧的燕尾槽或T型槽,卡块6在完成装配和,仅能通过向上滑出进行拆卸,简化对接难度的同时提高连接稳定性,在使用时,将患者胯部和膝盖部对应安装胯部绑带4和膝盖绑带5,并通过控制器控制电机Ⅳ91工作,驱动外骨骼训练机构3上的两个卡槽7位于卡块6的下方,将可移动的支撑柱2向内侧滑动,适应患者的臀宽,最后在控制电机Ⅳ91工作,驱动外骨骼训练机构3向上运动,完成卡块6与卡槽7的安装,极高的简化了患者的对接,又或者,所述胯部绑带4和膝盖绑带5上设置有铁块,所述大腿机构31和小腿机构32对应位置设置有电磁铁,开启电磁铁,吸住铁块完成固定,进一步简化对接难度,本发明可为下肢瘫痪者进行康复训练,首先,将胯部绑带4和膝盖绑带5绑缚到患者上,通过轮椅进入到两个支撑柱2之间,并完成胯部绑带4、膝盖绑带5与大腿机构31和小腿机构32的固定。
所述躯干束缚机构12背部一侧设置有固定块1211,躯干束缚机构12通过固定块1211与套管Ⅱ182固定连接,简化连接难度。
本发明支架10上还设置有用于患者把持的把手13和用于显示训练状态的显示器14,患者可通过把手13保持身体平衡,并可通过显示器14观看训练时间、外骨骼训练机构3的各个训练角度和强度等信息,使患者可直观的观察自己的训练进度,提高接受程度。
本发明一机多用,本发明可以提供下肢功能的康复训练所需要的助力运动、关节活动、抗阻运动,可适应患者的不同康复期的使用需求。三处关节的活动角度通过各个电机分别控制,实现下肢功能的精准康复,同时也扩大了下肢康复患者的单关节功能训练的需要。
下肢整体负重位运动,更接近真实的下肢运动功能。本发明中可以调节脚掌下方的垫片16以及脚掌位置前移,实现患者负重下蹲训练,且下蹲过程中髋、膝、踝关节活动的角度可调可控,另外躯干束缚机构12将通过伸缩套杆18以适应下蹲高度的同时对患者提供实时的保护及躯干直立体位的纠正,以保证训练效果。
本发明调节灵活,方便适应不同体型的患者康复训练需求。本发明将两个外骨骼训练机构滑动设置在两根支撑柱2上,以适配不同腿长的患者进行训练,两根支撑柱2可相对靠近或远离,同时便于适配不同臀宽的患者进行训练,外骨骼训练机构3包括依次连接且长度可伸缩的大腿机构31和小腿机构32,以适应不同大腿长和小腿长的患者,以此适应不同体型的患者,提高训练器的适应能力以及绑缚后的稳定性,提高康复训练效果。
本发明安全有效,可以用于超早期患者的适应性训练亦可用于后期患者下肢功能的提高。本发明的外骨骼训练机构3可实现患者下肢行走、侧方外展内收和旋内旋外运动训练,设置躯干束缚机构12提高实用的安全性能,配合伸缩套杆18既便于患者与训练器的对接,同时保证训练时躯干束缚机构12的稳定性,设置把手13,患者可通过把手13保持身体平衡,有效避免了患者因为害怕摔倒或过度关节活动而不敢运动和医务人员因担心造成关节等二次损伤而减少康复训练角度的保守治疗方案,本发明可以保障治疗安全的前提下实现精准高效康复。
Claims (4)
1.一种下肢肌肉康复训练器,其特征是,包括依次连接的底座(1)、支撑柱(2)和支架(10),所述支撑柱(2)相互平行设置有两根,两根支撑柱(2)上设置有外骨骼训练机构(3),所述支架(10)上朝向底座(1)设置有伸缩套杆(18),伸缩套杆(18)包括从大至小依次套接的套管Ⅰ(181)、套管Ⅱ(182)、套管Ⅲ(183)和套管Ⅳ(184),所述套管Ⅰ(181)顶部与支架(10)固定连接,套管Ⅱ(182)上固定设置有躯干束缚机构(12),套管Ⅳ(184)端部设置有定位块Ⅰ(1841),套管Ⅱ(182)靠近底座(1)一端设置有与定位块Ⅰ(1841)可拆卸连接的定位块Ⅱ(1821),底座(1)上设置有与定位块Ⅰ(1841)对应配合的定位孔(19),支架(10)上朝向底座(1)设置有驱动机构Ⅱ(11),驱动机构Ⅱ(11)输出端与躯干束缚机构(12)连接;
所述底座(1)上还设置有定位块Ⅰ(1841)与定位孔(19)配合后限制定位块Ⅰ(1841)位置的滑动卡板(191);
所述底座(1)位于外骨骼训练机构(3)前侧滑动设置有垫片(16);
其中一根支撑柱(2)可沿底座(1)和支架(10)向另一支撑柱(2)相对靠近或远离,所述外骨骼训练机构(3)包括依次连接且长度可伸缩的大腿机构(31)和小腿机构(32),大腿机构(31)、小腿机构(32)分别位于胯部和膝盖处可拆卸设置有胯部绑带(4)和膝盖绑带(5),大腿机构(31)通过滑块(8)滑动设置在支撑柱(2)上,支撑柱(2)上设置有驱动外骨骼训练机构(3)沿支撑柱(2)上下运动的驱动机构Ⅰ(9),所述驱动机构Ⅰ(9)输出端与滑块(8)固定连接;
所述大腿机构(31)包括伸缩杆Ⅰ(311)和电机Ⅰ(312),所述电机Ⅰ(312)固定设置在滑块(8)上,且朝向另一支撑柱(2)设置,所述伸缩杆Ⅰ(311)一端与电机Ⅰ(312)输出轴固定连接;
还包括阻力机构(17),所述阻力机构(17)包括设置在滑块(8)底部的安装盒(171),所述安装盒(171)内平行设置有两个导向套筒(172),导向套筒(172)内设置有拉簧(173),两根拉簧(173)伸出导向套筒(172)一端连接有连接筒(174),拉簧(173)一端与安装盒(171)固定连接,另一端与连接筒(174)固定连接,所述连接筒(174)内设置有插销(175),所述伸缩杆Ⅰ(311)与插销(175)对应设置有设置有配合块(176),配合块(176)上设置有与插销(175)对应的插孔(177);
还包括下肢侧方外展内收机构,下肢侧方外展内收机构包括设置在伸缩杆Ⅰ(311)和/或伸缩杆Ⅱ(321)上的方形波纹管(33)以及曲柄摇杆机构(34),伸缩杆Ⅰ(311)和/或伸缩杆Ⅱ(321)通过方形波纹管(33)分割为两节且通过方形波纹管(33)连成一体,所述曲柄摇杆机构(34)的机架(341)设置在上节伸缩杆Ⅰ(311)和/或伸缩杆Ⅱ(321)上,摇杆(342)背离机架(341)一端与下节伸缩杆Ⅰ(311)和/或伸缩杆Ⅱ(321)铰接,机架(341)上还设置有驱动曲柄(343)转动的电机V(345)。
2.如权利要求1所述的下肢肌肉康复训练器,其特征是,所述胯部绑带(4)和膝盖绑带(5)上设置有卡块(6),所述大腿机构(31)和小腿机构(32)对应位置设置有卡槽(7),卡块(6)滑入卡槽(7)完成固定,或者,所述胯部绑带(4)和膝盖绑带(5)上设置有铁块,所述大腿机构(31)和小腿机构(32)对应位置设置有电磁铁,开启电磁铁,吸住铁块完成固定。
3.如权利要求1所述的下肢肌肉康复训练器,其特征是,所述大腿机构(31)还包括电机Ⅱ(313)、转动块(314)和转轴(315),所述电机Ⅱ(313)固定设置在伸缩杆Ⅰ(311)另一端,且朝向底座(1)设置,所述转动块(314)与伸缩杆Ⅰ(311)通过转轴(315)转动连接,转轴(315)上设置有从动齿轮(316),电机Ⅱ(313)的输出轴设置有与从动齿轮(316)啮合的主动齿轮(317)。
4.如权利要求3所述的下肢肌肉康复训练器,其特征是,所述小腿机构(32)包括伸缩杆Ⅱ(321)、电机Ⅲ(322)、脚托(323)和电机Ⅵ(324),所述电机Ⅲ(322)固定设置在转动块(314)上,且朝向另一支撑柱(2)设置,所述伸缩杆Ⅱ(321)一端与电机Ⅲ(322)输出轴固定连接,所述电机Ⅵ(324)设置在伸缩杆Ⅱ(321)底部,且朝向另一支撑柱(2)设置,所述脚托(323)与电机Ⅵ(324)输出轴固定连接。
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